Home

De hemelbogen van de zon in de vier seizoenen

Een tekst over de zonnebanen die bestemd was voor de derde druk van het lerarenboek " Sterrenkunde voor klas 7 van de Vrije School", versie 2000.

De zon verschijnt elke dag "nieuw". Een winterdag verloopt heel anders dan een zomerdag.
 In de winter verschijnt de zon pas boven de horizon als het dagelijkse leven al begonnen is. Op het midden van de dag staat hij laag boven de horizon. Het kan dan nog flink vriezen, ook al is het niet meer zo koud als in de ochtendschemering. Al vroeg in de middag wordt het al weer donker.
 In de zomer staat de zon al hoog aan de hemel als de nieuwe dag begint. De temperatuur is 's ochtends aangenaam en neemt overdag sterk toe. Op het midden van de dag staat hij zo hoog aan de hemel dat je er normaliter niet naar kijkt. De aanblik van de zon verblindt. Pas laat op de avond, als veel kinderen en ook volwassenen al slapen, begint het te schemeren. 's Nachts wordt het niet volkomen donker.

Zo'n ruimtelijke benadering van de hemelbogen van de zon ontstond in de Griekse tijd. De Griekse sterrenkundigen hadden het vermogen de zon "meetkundig" waar te nemen en de posities van de zon in de loop van de dag en in de loop van het jaar te ordenen. Zo ontdekten ze hoe de zon jaarlijks een grote pendelslag maakt.

Het zonnejaar kent vier bijzondere dagen: de lenteëvening (omstreeks 20 maart), de zomerzonnewende (omstreeks 21 juni), de herfstevening (omstreeks 23 september) en de winterzonnewende (omstreeks 22 december).

Zonnebanen - een aspect van het jaarverloop

Het begrip jaarverloop omvat veel meer dan 'de zonnebeweging in het jaarverloop'. Het leven op aarde biedt veel rijkere en diepergaande ervaringen dan een grafisch weergegeven gang van de zon. Het begrip 'jaarverloop' heeft veel meer inhoud dan een ruimtelijke voorstelling van de zonnebanen.

"Der Weltprozess im Tageslauf und im Jahresgeschehen bringt den Anblick des Waldes und den der Sonne zugleich hervor - und nicht erst den Sonnenstand, und dann als mechanische Folge des 'Lichtwanderns' die Gegenstandsbeleuchtung.
Der Jahreslauf ist -so betrachtet- nicht mehr eine periodische mechanische Sonnenstandsführung, vielmehr bringt die Gesamtheit der erlebten Beleuchtungsphänomene erst den inhaltsvollen Begriff 'Jahreslauf' hervor." Manfred von Mackensen (1982)

In Zeeland is er een ander jaarverloop dan in Groningen. In het zuiden van Driebergen - op de klei - toont de vegetatie een ander jaarverloop dan in het noorden van Drieberegn, op de zandgrond. Elk gebied, elke tuin, elk plekje in de tuin heeft zijn eigen jaarverloop!

De hemelbogen van de zon op de eerste dag van het nieuwe seizoen

De zonnebaan op de eerste lentedag en tevens op de eerste herfstdag (52̊ N.Br.).

Op de eerste lentedag komt de zon precies in het oosten op. In de komende jaren valt deze dag meestal op 20 maart en een enkele keer op 21 maart. De zon bereikt in het zuiden de hoogte van 38̊. Na ongeveer zes uur stijgen en een even lange periode dalen verdwijnt de zon in het westpunt achter de horizon. Ook in het begin van de herfst, op 22 of 23 september, doorloopt de zon weer deze hemelboog van het precieze oosten naar het westpunt. Dag en nacht duren ongeveer even lang. De eerste dag van de lente wordt de lente-evening (lenteëvening) genoemd, de eerste dag van de herfst de herfstevening.
Waar je je op aarde bevindt, je bent altijd in het midden van je horizon en je hemelkoepel. Op de eerste lente- en herfstdag bevindt de mens zich bovendien in het midden van de zonnebaan. Alleen op deze beide dagen komt overal op aarde de zon in precies dezelfde hemelrichting op (het oostpunt) en staat hij even lang aan de hemel (ongeveer 12 uur).

De zonnebaan op de kortste dag van het jaar (Z)-ZW) en op de langste dag van het jaar (NO-NW)(52̊ N.Br.)

De zonnebanen op de kortste dag van het jaar (ZO-ZW), de eerste lentedag (O-W), de langste dag van het jaar (NO-NW) en de eerste herfstdag (O-W) (52̊ N.Br.)

In de donkere tijd van het jaar, in de herfst en de winter, is de zon elk etmaal langer onder de horizon dan dat hij aan de hemel staat. De kortste dag van het jaar (de winterzonnewende) valt meestal op 21 of 22 december. De zon beschrijft in ons land dan een korte baan enigszins ten noorden van de ZO-ZW hemelbaan. Op de kortste dag staat de zon nog geen acht uur aan de hemel. De nacht duurt twee keer zo lang als de dag.
{De beschrijving betreft het noordelijk halfrond. Op het zuidelijk halfrond doorloopt de zon op 22 december zijn hoogste en langste hemelboog.}
In de lichte maanden van het jaar, in de lente en de zomer, staat de zon elk etmaal langer aan de hemel dan onder de horizon. De zomerzonnewende valt omstreeks 20 of 21 juni. De zonneboog loopt bij ons dan enigszins ten zuiden van de NO-NW baan. Op de langste dag staat de zon bijna 17 uur aan de hemel. De dag duurt ruim twee keer zo lang als de nacht.
In Nederland is de hoek tussen het zuidelijkste ondergangspunt van de zon en het noordelijkste ongeveer 80̊. Voor de opkomstpunten van de zon op de kortste en langste dag van het jaar geldt hetzelfde.

Twee tegenstellingen

Er is een tegenstelling:
 in (het begin van) de winter is de zon relatief veel „verborgen“,
 in (het begin van) de zomer treedt ze relatief veel „in ver-'schijn'ing“.
De zon komt elke volgende ochtend iets noordelijker of iets zuidelijker op en maakt resp. een iets hogere of een iets lagere hemelboog. De veranderingen zijn door het jaar heen steeds anders. De zon is elke dag op een nieuwe wijze nieuw.

Kijk je naar de wijze waarop de zonneboog verandert, dan toont zich nog een tegenstelling:
 in het begin van de lente neemt de daglengte zeer sterk toe,
 in het begin van de herfst neemt de daglengte zeer sterk af.
De jaarlijkse zonnebeweging laat dus twee tegenstellingen zien.


Het uit- en het inwikkelen van de zon

De zon pendelt jaarlijks van zijn laagste naar hoogste hemelboog en terug. De zon maakt van de kortste winterdag tot de langste zomerdag elk volgend etmaal een iets langere en hogere hemelboog, die meer noordelijk is gelegen. De dagelijkse baan van de zon wordt wijder, hemelser; de zon laat zich meer zien. De zon komt als het ware steeds meer 'uit' de aarde aan de hemel.
Er wordt wel gezegd "van december tot juni stijgt de zon". De tijd van het jaar waarin de zonnebogen 'stijgen', van december tot juni, heet ook wel het stijgende of het opgaande jaar (aufsteigendes Jahr; in het Zwitsers: obsigent oder obsi).
Het woord stijgen wordt echter ook gebruikt voor het dagelijkse klimmen van de zon aan de oostelijke hemel. In deze tekst gebruiken we voor de periode waarin de zon elke volgende dag een langere en hogere hemelboog maakt andere termen: De zon wikkelt zich uit van de winter- tot de zomerzonnewende (van 22 december tot 21 juni). De periode van de winter- tot de zomerzonnewende heet de uitwikkelende periode van het jaar. De zon schijnt van dag tot dag langer en intensiever (bij een heldere hemel); de zon treedt steeds meer in ver-schijning.

De zonnebanen in de uitwikkelende periode (van de winter- tot de zomerzonnewende). Vanaf 22 december steeds een maand later (52̊ N.Br.).

De zonnebanen in de uitwikkelende periode (van de winter- tot de zomerzonnewende). Vanaf 22 december steeds een maand later .

In de andere helft van het jaar doorloopt de zon elke volgende dag een kleinere en lagere hemelbaan, die meer zuidelijk is gelegen. De zon staat de volgende dag meer onder de horizon; de zon verbergt zich als het ware steeds meer 'in' de aarde. De zon is van dag tot dag meer verborgen.
De periode juni-december heet het dalende of het afnemende jaar (absteigendes Jahr; in het Zwitsers: nidsigent oder nidsi). We geven de voorkeur aan andere termen: De zon wikkelt zich in van de zomer- tot de winterzonnewende (van 21 juni tot 22 december). De periode van de zomer- tot de winterzonnewende heet de inwikkelende periode van het jaar.

De zon stijgt en daalt elke dag. Om geen verwarring te stichten tussen de dagelijkse en de jaarlijkse zonnebeweging wordt het halfjaarlijkse stijgen van de zonnebogen het uitwikkelen genoemd en het halfjaarlijkse dalen het inwikkelen.

De zonnebanen in de verschillende maanden van het jaar

De zon is elke dag nieuw. Hoe de zonnebaan van dag tot dag verandert verschilt ook steeds.

De plaatsen van zonsopkomst en - ondergang in de uitwikkelende periode van het jaar. De eerste dag van de maand is ingetekend (52̊ N.Br.).

De zon komt van de kortste tot de langste dag steeds noordelijker op en gaat van avond tot avond noordelijker onder.
 In maart verandert de richting waarin de zon opkomt het meest; de plaats waar de zon ondergaat verschuift eveneens heel snel.
Van de winterzonnewende (de zon heeft zijn zuidelijkste opkomst en ondergang) tot de lente-evening in maart zijn de richtingen waarin de zon opkomt en ondergaat aan steeds grotere verschuivingen onderhevig.
 Van de lente-evening tot de zomerzonnewende (de zon heeft zijn noordelijkste opkomst en ondergang) nemen de grootte en de hoogte van de hemelbogen nog wel verder toe, maar de veranderingen worden steeds geringer.
De hemelrichting waarin de zon opkomt en ondergaat wordt nog wel steeds noordelijker; het verandert echter van dag tot dag minder.

De plaatsen van zonsopkomst en - ondergang in de inwikkelende periode van het jaar. De eerste dag van de maand is ingetekend (52̊ N.Br.).

De zon komt van juni tot januari steeds zuidelijker op en gaat zuidelijker onder.
In september verandert de plaats van zonsopkomst het meest; evenzo de plaats van zonsondergang. Van de zomerzonnewende (de zon heeft zijn noordelijkste opkomst en ondergang) tot de herfstevening in september veranderen het opkomst- en ondergangspunt steeds meer.
Van september tot de winterzonnewende (de zon heeft zijn zuidelijkste opkomst en ondergang) verandert de hemelsrichting waarin de zon opkomt en ondergaat van dag tot dag steeds minder.

De zon bereikt elk etmaal na ongeveer 24 uur zijn hoogste punt (zijn culminatiepunt) in het zuiden. De zon staat van januari tot juni steeds hoger aan de zuidelijke hemel.

  • Van de winterzonnewende (de zon culmineert op zijn laagst) tot de lente-evening (ongeveer op 20 maart) neemt de culminatiehoogte van maand tot maand meer toe. Van de lenteëvening tot de zomerzonnewende (de zon culmineert op zijn hoogst) neemt de culminatiehoogte van maand tot maand steeds minder toe (zie tabel).
  • In de weken om de lenteëvening neemt de culminatiehoogte het meest toe.

Het uitwikkelen van de zon verloopt tot de eerste lentedag steeds intensiever, daarna minder intensief (52̊ N.Br.). De dikte van de pijl is een maat voor de toe- en afname.

De zonnebanen in de inwikkelende periode laten overeenkomstige wetmatigheden zien.


De verschillen van maand tot maand

Aan de maandelijkse verschillen is af te lezen dat de jaarlijkse zonnebeweging zeer geordend is. Het uit- en het inwikkelen van de zon heeft als het ware een groots overkoepelend ritme.
In de weken voor en na de lenteëvening wikkelt de zon zich het krachtigst uit. In het begin van de uitwikkelende periode en op het einde ervan is er maar weinig uitwikkeling. Het overeenkomstige geldt voor het inwikkelen van de zon: in het midden van de inwikkelende periode is er de grootste intensiteit; in het begin en op het einde is er de geringste intensiteit.
Voor een meer exacte beschouwing van de dynamiek van de jaarlijkse zonnebeweging wordt er niet alleen gekeken naar de ruimtelijke aspecten (plaats van opkomst en ondergang, culminatiehoogte), maar worden ook de tijden van zonsopkomst en zonsondergang onderling vergeleken. De verschillen in de tijden door de maanden heen geven een rijker beeld van de dynamiek van de zonnebeweging dan de ruimtelijke verschillen.

Indeling in 12 maanden

De indeling van de cyclus van het jaarverloop in twaalf in elkaar overlopende zonnekwaliteiten is via de Babylonische en Griekse cultuur (Euktemons' indeling van de twaalf Dierenriemtekens) in West-Europa en veel andere gebieden cultuurgoed geworden.

In veel oude culturen begon het nieuwe jaar op de eerste lentedag. Dat was ook in de Romeinse tijd nog zo. De zevende maand van het jaar heette september (septem betekent zeven), de achtste maand oktober (octo betekent acht), de negende maand november (novem) en de tiende maand december (decem) (Bisterbosch 1996).

In 1564 liet de Franse koning Charles IX (1550-1574) het jaar beginnen op 1 januari. Die dag werd het begin van het Juliaanse en het huidige Gregoriaanse jaar.

Voor de tabellen zijn die perioden gekozen (21 december-21 januari, ... 21 maart- 21 april waarmee de maandelijkse verschillen het meest duidelijk naar voren komen.
De eerste lentemaand begint meestal op 20 of 21 maart, de eerste zomermaand op 20 of 21 juni enz. Deze data variëren van jaar tot jaar, van eeuw tot eeuw.

Twaalf vormende krachten in het jaarverloop

Jochen Bockemühl nam bij klein kruiskruid (Senecio vulgaris) waar dat planten die in de verschillende maanden van het jaar waren gezaaid een duidelijk andere ontwikkeling hadden, terwijl bij de planten die binnen ongeveer vier weken gezaaid waren ongeveer gelijke vormende krachten werkzaam waren. De vormende krachten van het jaar konden gekarakteriseerd worden aan twaalf exemplaren die steeds een maand later gezaaid waren. Ze hadden elk een ander gebaar.
Bockemühl ervoer dat 'um richtig in den Gang des Jahres als einer Bewegung hineinzukommen' twaalf kwalitatief verschillend gevormde exemplaren met elkaar vergeleken moesten worden. Wanneer je bijv. de planten die om de week of om de twee weken gezaaid waren, met elkaar zou vergelijken, kom je op grond van deze veel grotere reeks exemplaren niet tot méér inzicht in de vormende krachten van het jaarverloop.(1972, of zie 1980, blz. 34)

Bockemühl, Jochen (1972): Der Jahreslauf als Ganzheit in der Natur. Elemente der Naturwissenschaft 16.
Bockemühl, J. (1980): Lebenszusammenhänge. Naturwissenschaftliche Sektion der Freien Hochschule für Geisteswissenschaft, Dornach

Zie de rubriek "Kosmos en aarde"


Getallen en tijden

DE CULMINATIEHOOGTE VAN DE ZON (UTRECHT)

Culminatie- Verschil** Seizoen, bijzondere dag
hoogte* van het zonnejaar

21-12 14½̊ - 3½̊ laagste culminatie, winterzonnewende (21 of 22 december)
21-1 18̊ + 3½̊
21-2 27̊ + 9̊
21-3 38̊ + 11̊ begin van de lente, lente-evening (meestal op 19-21 maart)
21-4 50̊ + 12̊
21-5 58̊ + 8̊
21-6 61½̊ + 3½̊ hoogste culminatie, zomerzonnewende (20 of 21 juni)
21-7 58̊ - 3½̊
21-8 50̊ - 8̊
21-9 38̊ - 12̊ begin van de herfst, herfstevening (22 of 23 september)
21-10 27̊ - 11̊
21-11 18̊ - 9̊

Toelichting
* De hoogste en de laagste culminatiehoogte zijn wel met breuken aangegeven, de overige zijn afgerond op een geheel getal.
** Het aantal graden verschil ten opzichte van een maand geleden. Bij toenemende hoogte is het verschil positief, bij afnemende negatief.
Op de langste dag is de culminatiehoogte 23½̊ meer dan tijdens de lente- en herfstevening (61½̊=38̊ + 23½̊); op de kortste dag 23½̊ minder (14½̊=38̊ - 23½̊).

De verandering in de culminatiehoogte is

  • het grootst in de maand voor en na de lente- en de herfstevening
  • het kleinst in de maand voor en na de zomer- en de winterzonnewende.

Uitgaand van de verschillen in culminatiehoogte blijkt de zon zich in maart bijna vier keer zo krachtig uit te wikkelen als in het begin van de uitwikkelende periode en op het einde ervan.
In september wikkelt de zon zich bijna vier keer zo krachtig in als bij het begin van de inwikkelende periode en het einde ervan.

De culminatiehoogte van de zon steeds 10 dagen later in de uit- en inwikkelende periode van het jaar (52̊ N.Br.).
Deze afbeelding toont dat in de loop van het jaar de culminatiehoogte ritmisch toe- en afneemt.

ZONSOPKOMST EN -ONDERGANG (UTRECHT)

Dag Opkomst Verschil* Ondergang Verschil* Totale
(min.) (min.) (min.) (min.) verschil**
(min.)

21-12 8.46 + 36 16.30 - 10 - 46
21-1 8.36 - 10 17.06 + 36 + 46
21-2 7.44 - 52 18.03 + 57 + 109
21-3 6.39 - 65 18.55 + 52 + 117
21-4 5.29 - 70 19.48 + 53 + 123
21-5 4.37 - 52 20.36 + 48 + 100
21-6 4.19 - 18 21.04 + 28 + 46
21-7 4.45 + 26 20.46 - 18 - 44
21-8 5.33 + 48 19.51 - 55 - 103
21-9 6.24 + 51 18.40 - 71 - 122
21-10 7.15 + 51 17.38 - 68 - 119
21-11 8.10 + 55 16.40 - 58 - 113


Toelichting
Vanwege het berekenen van de tijdsverschillen zijn alle tijden wintertijden. De tijdstippen hebben betrekking op de bovenkant van de zon. De onderkant van de zon komt ongeveer twee minuten later op en gaat ongeveer twee minuten vroeger onder.
* Na de winterzonnewende komt de zon 's ochtends vroeger op (-) en gaat hij 's avonds later onder (+). Wanneer de zon de volgende maand later opkomt of ondergaat is het aantal minuten verschil met een + teken aangegeven. Is de zon de volgende maand vroeger op of onder, dan staat bij het aantal minuten een - teken.
** Het totaal aantal minuten dat de zon meer aan de hemel staat dan de vorige maand, is met een + teken aangegeven. Wanneer de dagen korter worden, staat bij het totaal aantal minuten verschil een - teken.
De extreme waarden zijn vet en cursief gedrukt.

Op de langste dag staat de zon 16 uur en 45 minuten boven de horizon
(een half etmaal plus 4 uur en 45 minuten),
op de kortste dag 7 uur en 44 minuten (een half etmaal minus 4 uur en 16 minuten).


Dezelfde dynamiek toont zich weer

De veranderingen zijn

  • het grootst in de maand voor en na de lente- en de herfstevening
  • het kleinst in de maand voor en na de zomer- en de winterzonnewende.
  • In maart neemt de lengte van de dag bijna drie keer zo snel toe als bij het begin van de uitwikkelende periode en het einde ervan.
  • In september neemt de daglengte bijna drie keer zo veel af als bij het begin van de inwikkelende periode en het einde ervan.

De lengte van de nacht, het aantal uren tussen zonsondergang en zonsopkomst (52̊ N.Br.).

Share on FacebookShare on TwitterShare on LinkedInTell a friend

© Stichting Een Klaar Zicht 1995-2017

 

naar bovencontact  ·  home